10.Микропроцессорное управление скоростью электропривода

Микропроцессорное управление электроприводами широ­ко используется в станках с ЧПУ, промышленных и транс­портных роботах, автоматических линиях. Оборудовании метал­лургической, химической промышленной .В настоящее время однокристальные МП и микроЭВМ используются прак­тически везде. где применяется силовая преобразовательная техника. Основные достоинства МПС в управлении электро­приводами:

• гибкость системы, обеспечиваемая возможность реализации различных способов управления программными средствами.

• обеспечение задан ной точности регулирования;

• возможность изменения параметров регуляторов, работаю­щих в реальном времени;

• возможность линеаризации управления и реа­лизации нелинейных функции;

• унификация аппаратуры.

При этом управление электроприводами — лишь часть функ­ций МПС. которая используется: для решения траекторных задач (в станках с ЧПУ и промышленных роботах, характеризующих состояние объекта управления диагностики оборудования

Широкое применение микропроцессорных средств управ­ления электроприводом в настоящее время предпочтение отдастся аналогово-цифровой структуре, в которой границей, разделяю­щей аналоговую и цифровую части системы, является контур регулирования тока. Для снижения требований к быстродействию МПС широко используется аппаратно-программная реализация алгоритмов управления Пример электропривода постоянного тока с тиристорным преобразователем приведен на рис. 3.7. Его основны­ми функциональными узлами являются микроэвм, СИФУ с устройством синхронизации (УС), реверсивный тиристорный преобразователь (ТП| с датчиками состояния тиристоров (ДСТ) и измерительный преобразователь ИП перемещений.

Алгоритмы, требующие большого объема вычислений, реа­лизованы аппаратно К ним относятся: формирование кола ско­рости, фазосмешение импульсов управления тиристорами.

Программным путем реализуются следующие функции управления: прием и обработка дискретной информации измерительного прообразователя: «Перемещение-цифровой код» (ППК), расчет кода N управляющего в вия в соответствии с применяемыми законами управления. Про­граммным путем реализованы регуляторы стандартной настройки (П, ПИ, ПИД) в контурах положения и скорости. Для управле­ния двигателем М применяется реверсивный ТП с раздельным управлением, обеспечивающим лучшие массогабаритные пока­затели. ТП имеет лучшие динамические показатели при мосто­вой схеме соединения вентилей. Одновременная работа групп вентилей при встречно-параллельной схеме ТП исключается логическим переключающим устройством (ЛПУ), получающим сигналы от ДСТ. Фазосмещение импульсов управления ТП осу­ществляется единой для всех каналов СИФУ с устройством син­хронизации УС.

11.Регулирование скорости асинхронного двигателя с фазным ротором путем импульсного регулирования добавочного сопротивления в цепи ротора.

Для электроприводов малой мощности получил распространение способ управления электродвигателем, при котором энергия скольжения не преобразуется в энергию сети, а расходуется в добавочном сопротивлении, включенном на выходе выпрямителя роторной цепи. Регулирование скорости в таком электроприводе производится плавным регулированием добавочного сопротивления с помощью широтно-импульсного модулятора (ШИМ). Схема управления электроприводом показана на рис. 3-25. ШИМ выполняется на силовом тиристоре Т1. Для искусственной коммутации тиристора применяется блок коммутации БК. Неуправляемый выпрямитель В преобразует трехфазное переменное напряжение ротора в постоянное напряжение. Изменением добавочного сопротивления на выходе выпрямителя изменяется ток выпрямителя и соответственно ток ротора. Установившееся значение тока для конкретного значения добавочного сопротивления определяется нагрузкой на валу электродвигателя и ЭДС ротора.

Значение добавочного сопротивления зависит от состояния силового тиристора Т1. Если Т1 включен, то сопротивление R_доб замкнуто накоротко, если отключен, то в цепи выпрямителя будет полное сопротивление R_доб . При работе Т1 в импульсном режиме среднее значение добавочного сопротивления R_доб.ср может изменяться в пределах от О до R_доб. По цепи выпрямителя будет проходить непрерывный пульсирующий ток, среднее значение которого может быть определено из уравнения

где Т — период коммутации тиристора Т1; б(дельта)- относительное время замыкания накоротко добавочного сопротивления или скважность импульсов модулятора, t_вкл — время включенного состояния Т1; i’, i” — мгновенное значение выпрямленного тока ротора в интервале времени 0<= t <= t_вкл , t_вкл <= t <= T.

Для регулирования среднего значения добавочного сопротивления от 0 до R_доб необходимо изменять скважность б(дельта) от 1 до 0. Зависимость R_добср от б(дельта) опр. формулой .

Частота коммутации модулятора устанавливается в зависимости от требуе­мого быстродействия модулятора по управляющему воздействию, потерь в тири­сторах и значению электромагнитной постоянной времени роторной цепи, при которой исключается режим прерывистых токов.